高原風電場防雷技術成果轉化案例

來自 搜狐網 的圖片

高原風電場防雷技術成果轉化案例「成果轉化服務成功案例」高原風電場防雷技術成果轉化案例，我國可再生能源法頒布實施以來，經過十餘年的發展，我國風電裝機量已達到約2.8億千瓦，成為我國第三大主力電源。由於建設初期技術經驗不足、設備技術水平不高，造成了風電場內機組、集電線路的防雷設計與實際運行需求存在較大差異，導致了風力發電機組電氣系統、葉片系統、集電線路的防雷出現較為頻繁的安全事故問題，嚴重影響了風電場的正常生產秩序。

在科協「科創中國」的支持下，中國可再生能源學會綠色能源科技服務團組織實施了「2020綠色能源科技入滇行動」。期間，經專家調研分析認為，雲貴川地區屬於高原山地地形，是雷電的多發區、強雷區，針對既有風電場雷電防護普遍存在的問題，提出風電場防雷改造加護的技術方案，搭建合作平台，推動技術應用、聯合技術開發、典型示範、成果轉移等，對雲貴川地區風電場雷電防護能力提升、降低雷電災害可能造成的重大經濟損失，保障清潔能源的安全穩定供應具有重要意義。

目錄

二、技術說明

1.風電場三級雷電預警系統

通過對遠端雷電發生後的電磁波及紅外光譜進行監測、監測數據混相計算，以及地電場強度與遠端雷電信息比較分析等，實現對可能造成雷擊危害的雷電運行的識別和預警。

2.高原風電場雷電防護成套解決方案

針對風電場風電機組、葉片、箱變及集電線路等核心部件研製成套雷電防護解決方案，主要設備包括：

（1）風電機組葉片避雷帶

突破傳統葉片避雷帶的棒狀設計，創新研製的超薄片型純銅合金柔性避雷帶、沉降槽安裝工藝和鉚釘中空結構等，大幅提高葉片有效接閃率，降低和壓縮葉片上 1/3 段的雷擊損傷。

（2）失效開路增安型低壓浪涌保護器

利用金屬材料研製失效開路的增安型低壓浪涌保護器，增加箱變抗低電位反擊能力，有效避免因電壓波動率高等技術因素引起的避雷器自燃等問題。

（3）具有短路脫扣功能的線路型避雷器

在避雷器發生故障後自動脫扣與線路脫網，保證線路其餘避雷器仍發揮保護效用保證機組正常運行，實現對線路電網的有效保護，減少繞擊雷對線路的危害。

三、技術應用

2017年，首個應用示範項目在雲南省曲靖市會澤縣大海鄉大海梁子風電場建設實施，具體包括：建立雷電三級預警系統，線路多級防雷系統技改，優化機組、箱變防雷產品技術參數，提高防雷等級，加強機組葉片防雷裝置等。運行效果顯示，示範風電場實現了連續4年雷電災害0跳閘、設備0損壞；建立的雷電三級預警系統每年為風電場減少管理綜合成本20萬元。

隨後，相繼在雲南20多個風電項目中開展了進一步的示範應用，均取得了良好的效果，每年為業主累計增加發電量超過3億kwh，贏得了業主的廣泛好評。

四、主要成效

1.已形成科技成果專利轉移 4 項，包括發明專利 1 項，實用新型專利 3 項；聯合申請專利18項，其中已獲批2項。已達成技術合作金額超過 3000萬；

2.《風電場雷電預警系統技術規範》、《風電場防雷改造技術規範》2項團體標準正在組織編制，同時推動標準納入雲南地方標準；

3.組建「高原風電技術創新聯盟」，已組織聯盟成員交流2次，開展以「高原風電防雷技術」為主題的宣講培訓 3 次，並完成編制相關培訓手冊 1 套，已累計參與人員近百人。

五、學會做法

圍繞雲貴川地區風電場雷電防護問題，學會主要從以下幾方面開展工作：

1.聚焦問題找技術，組織專家優化解決方案

通過梳理國內外現有雷電防護技術與應用示範項目，組織專家開展考察、遴選。「高原風電場雷電防護關鍵技術研究與應用項目」脫穎而出，並榮獲2020年度學會科學技術獎三等獎。圍繞此項技術成果，學會組建由風電場開發、電站運維、標準等多方參與的專家組，協助技術團隊進一步優化解決方案。

2.廣泛走訪、深入交流，圍繞技術應用促合作

學會秘書長帶隊，先後走進國家電投集團雲南國際電力投資有限公司、東方電氣風電有限公司、四川省能投風電開發有限公司等10餘家位於雲貴川高原地區的風電業主單位，開展風電場防雷減災技術宣講，認真聽取風電業主單位在相關工作中面臨的問題與建議。結合實際情況，推動風電業主單位與技術團隊在防雷技術改造、聯合技術攻關、技術成果轉移、轉化等方面開展合作，已實現技術服務合同和專利轉化，效果顯著。

3.安排資金用於標準研製，支撐技術進一步擴大應用

學會安排13萬元專項資金，主要用於支持技術團隊開展相關團體標準、地方標準的編制等工作。相關標準涵蓋風電場內風力發電設備、集電線路防雷改造的基本規定、分析判定、改造方案及驗收條件等，將對進一步規範風電場防雷技術改造，提高技改經濟性，擴大應用提供有利支撐。

4. 組建「高原風電技術創新聯盟」，推動工作持續深入開展

以高原風電防雷技術合作為起點，圍繞高原地區風電產業與項目開發的「技術瓶頸」問題，推動工作持續深入開展，搭建多學科交叉融合、產學研用相結合的「會-企-校」創新聯盟，聚集區域內外各方優勢資源，積極推動開展協同創新、科技智力支撐、學術交流、技術轉移、標準編制、人才培養等工作，服務高原風電產業高質量健康發展。